Влияние температуры и содержания наполнителя на динамические модули нанокомпозита с полиэтиленовой матрицей
Автор: Шадрин Владимир Васильевич, Комар Людмила Андреевна, Башин Геннадий Павлович, Ярушин Андрей Владимирович
Журнал: Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Рубрика: Механика. Математическое моделирование
Статья в выпуске: 4 (8), 2011 года.
Бесплатный доступ
Посвящена экспериментальному исследованию влияния температуры и относительного со- держания наполнителя на динамические модули нанокомпозита на основе полиэтилена. Со- держание наполнителя из наночастиц глины варьировалось в диапазоне от 0 до 15% с шагом 5%. Температура изменялась в диапазоне от -50 до +500С. Частота циклической нагрузки составляла 1 Гц. Выявлена зависимость динамического модуля упругости Е?S и модуля потерь от указанных факторов. Наряду с экспериментальными исследованиями, свойства полиэти- лена изучались в рамках структурно-феноменологического подхода с использованием меха- нической модели Кельвина-Фойгта. Результаты численного моделирования показали хоро- шее согласование теоретических и экспериментальных данных по динамическому модулю упругости и удовлетворительное согласование данных по модулю потерь. Это позволило сделать вывод, что полиэтилен ведет себя как вязкоупругий материал.
Нанокомпозит, наполненный полиэтилен, динамический модуль упругости, модуль потерь, динамический механический анализ
Короткий адрес: https://sciup.org/14729756
IDR: 14729756 | УДК: 539.3
Effect of temperature and filler concentration on the dynamic characteristics of polyethylene-based nanocomposites
We study experimentally the influence of temperature and filler content on the dynamic modulus of a polyethylene-based nanocomposite. The content of a filler consisting of clay nanoparticles varies from 0% to 15% with a step of 5%. The temperature ranges from -50 to +50 °C. The frequency of cyclic loading is 1 Hz. During the experiments, the dependence of the dynamic modulus of elasticity and the loss modulus on the above parameters has been determined. Apart from the experimental studies, the properties of polyethylene have been investigated in the framework of the structural-phenomenological approach using the Kelvin-Voigt mechanical model. Numerical simulations indicate that the theoretical and experimental results for the dynamic modulus of elasticity agree well, and those for the loss modulus agree satisfactorily. It has been found that at a certain frequency-amplitude vibration regime polyethylene behaves as a viscoelastic material
Список литературы Влияние температуры и содержания наполнителя на динамические модули нанокомпозита с полиэтиленовой матрицей
- Энциклопедия полимеров/ред. кол.: В.А. Кабанова и др. М.: Советская энциклопедия, 1977. Т.3. 1152 с.
- Лыков А.В. Тепломассообмен: справочник. М.: Энергия, 1978. 480 с.
- Shadrin V.V., Komar L.A., Bashin G.P. Investigation and mathematical modeling of dynamic properties of polyethylene//Proceedings of the XXXVII Summer School -Conference "Advanced problems in mechanics" St. Petersburg (Repino), 2009. P.581-586. Электрон. оптич. диск (СD).
- Svistkov A.L., Lauke B. Structuralphenomenological simulation of the mechanical behavior of rubbers//Polym. Sci., Ser. A. 2008. Vol. 50. №5. P.591-599.
